AI·디지털트윈 기술로 상수도 관을 관리한다

ETRI, 상수도관 관제시스템 개발
이상상황 탐지하고 시뮬레이션 가능
대구 일부지역 상수도에 적용해 운영

ETRI 연구진이 디지털트윈 기반 상수관망 관제시스템에 대해 의견을 나누고 있다. ETRI 제공

[파이낸셜뉴스] 한국전자통신연구원(ETRI)은 디지털 트윈 기반의 상수도관 관제시스템을 개발했다고 11일 밝혔다. 이 시스템은 실시간 모니터링, 시뮬레이션 및 예측으로 안정적인 수돗물 공급을 가능케 한다. 또한 상수도 관을 종합적으로 모의·예측해 정확한 의사결정을 지원하고 불필요한 운영·유지관리 비용을 절감할 수 있다.

ETRI는 다양한 데이터를 수집하고 분석해 상수관망에서 발생할 수 있는 이상상황을 탐지하고, 동작 상태를 시뮬레이션하는 시스템을 개발했다. 이를 통해 상수도 관리의 효율성을 크게 향상시킬 것으로 기대하고 있다.

현재 대구광역시 상수도사업본부 관할 1개 중구역에 시스템을 적용해 현장실증을 진행 중이며, 시스템의 현장적용성, 확장성, 신뢰성을 높이기 위한 작업을 진행하고 있다.

시스템의 핵심 요소기술은 두 가지로 구분된다. 첫 번째는 센서데이터 분석 기반의 실시간 모니터링 기술로, 누수탐지, 수질 이상 상황 탐지, 수충격 인식 등을 수행한다. 두 번째는 시뮬레이션·예측 기술로, 유량·압력·잔류염소 모의, 수질사고 모의, 누수관로 고립을 위한 제어밸브 추천 등을 가능케 한다.

기존 시스템은 다양한 데이터를 분산 관리했으나, 이 시스템은 통합 관리해 한 눈에 볼 수 있도록 설계됐다. 또한, 데이터 기반 AI모델은 통신오류나 센서 오작동에 강하며, 최신 데이터 특성을 반영하기 위해 주기적으로 업데이트된다.

이 시스템은 누수, 수질 이상, 수충격 등 여러 이상 상황을 통합 모니터링하여 탐지 정확도를 높이고, 관리자가 신규 계측기 설치 위치를 선정하는 데 도움을 준다. ETRI는 미국 환경보호국(EPA)의 EPANET 시뮬레이터에서 제공하지 않았던 기능들을 새롭게 구현해 관리자가 상수관망을 효과적으로 운영하고 유지관리하는 데 필요한 정보를 제공하게 만들었다.

ETRI는 이 시스템을 전국 광역자치단체로 확산해 기술 고도화에 나설 계획이다.

대구광역시 백동현 상수도사업본부 본부장은 "대구 물클러스트 입주기업에서 개발중인 통합상수관망관리 시스템이 가상 현실이 아니라, 현장에서 실용적이고, 고도화될 수 있도록 테스트베드 및 데이터 공유 등을 적극적으로 지원하겠다"고 말했다.

또한 ETRI 대경권연구본부 변우진 본부장은 "이 시스템에는 상수관망의 누수탐지 등 디지털 핵심기술이 탑재돼 있다"며, "향후에는 이 시스템을 향상시켜 국내 상수도 관망관리 기술을 세계 최고 수준으로 높이는데 기여할 것"이라고 밝혔다.

[e-mail] 김만기 기자